Ecuación de Drake: ¿qué tan solos estamos en el Universo?

Probablemente los seres humanos, desde que tomaron conciencia del mundo, han alzado la vista al cielo y preguntado qué eran esos puntos brillantes que aparecían sólo por la noche; por qué el cielo es azul; qué es la Luna; por qué algunos objetos cambian su posición a lo largo del año y, más recientemente, si somos los únicos en ese infinito horizonte. Hoy sabemos que son estrellas impulsadas por reacciones nucleares; es azul porque la luz se forma de distintas longitudes de onda; es otro cuerpo que hace las veces de nuestro satélite natural; son otros planetas como la Tierra; pero la última pregunta permanece sin respuesta, científicamente hablando. A pesar de no hallar todavía ninguna evidencia de vida extraterrestre, es posible tener una idea de qué tan poblado puede estar el vecindario.

En 1961 el astrónomo estadounidense Frank Drake (no confundir con el pirata Francis Drake), fundador del proyecto SETI para la búsqueda de vida extraterrestre, postuló una expresión matemática que incorporaba factores que él consideró fundamentales para establecer cuán probable es poder contactarse con una hipotética civilización alienígena. Esta fórmula es tradicionalmente conocida como la “ecuación de Drake” y fue planteada de la siguiente forma:

N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

donde N es el número de civilizaciones en nuestra galaxia con las cuales sería posible establecer contacto. Las variables involucradas son:

R*= Tasa promedio de formación de estrellas por año en nuestra galaxia

Estrellas en formación - Faulkes Telescope Project

Estrellas en formación – Faulkes Telescope Project

fp = Fracción de estrellas con planetas

Planetas de nuestro Sol - Solar System magazine

Planetas de nuestro Sol – Solar System magazine

ne = Promedio de planetas por estrella potencialmente aptos para la vida

Hay agua, pero ¿existe vida? - Phys.org

Hay agua, pero ¿existe vida? – Phys.org

fl = Fracción de planetas que efectivamente pueden albergar vida

Vida en un planeta lejano - NationStates

Vida en un planeta lejano – NationStates

fi = Fracción del anterior que puede desarrollar vida inteligente

Rastros de civilización - Contacto

Rastros de civilización – Contacto

fc = Fracción de civilizaciones que puede desarrollar tecnología detectable desde el espacio

Comunicación interestelar - Youtube

Comunicación interestelar – Youtube

L = Tiempo en años que dichas civilizaciones pueden enviar tales señales al espacio

El ser humano es un suspiro en la historia de la Tierra - Sitio

El ser humano es un suspiro en la historia de la Tierra – Sitio “Tenemos que hablar”

Los valores utilizados por Drake en aquella época fueron:

R*= 1/año

fp = 0.2-0.5

ne = 1-5 (entre 1 y 5 planetas capaces de generar vida)

fl = 1 (todos la desarrollan)

fi = 1 (la vida inteligente aparece en todos los que tienen vida)

fc = 0.1-0.2 (un 10-20% de esa vida puede comunicarse tecnológicamente)

L = 1000-100 millones

Esto da un rango para N desde 10-1000 hasta 100 millones, según una visión pesimista o positivista del problema. Evidentemente en más de 50 años estos parámetros han evolucionado de acuerdo al avance del conocimiento, especialmente en lo relacionado al número de planetas por estrella y al potencial de que exista vida en ellos, ya que se han descubierto formas de vida en condiciones en las que antes se creía era prácticamente imposible.

Frank Drake y su famosa ecuación - Science Friday

Frank Drake y su famosa ecuación – Science Friday

Como muchas ecuaciones, ésta se puede reescribir de otras formas. Carl Sagan, por ejemplo, en su famosa serie “Cosmos”, en vez de utilizar la tasa de formación planetaria, usaba el número de estrellas en la Vía Láctea. Además, combinaba fi y fc para establecer qué fracción de la vida inteligente lograba comunicarse, mientras que L lo consideraba como una fracción del tiempo de existencia de un planeta en la cual se desarrollaba tal civilización tecnológica, fL.

Así, han aparecido otras variaciones que han asimilado los avances y refinan la expresión para acomodarla a la ciencia actual. La astrónoma Sara Seager propuso una ecuación que, a diferencia de Drake, no se preocupa de civilizaciones ultra avanzadas, sino que solamente de la posibilidad de encontrar planetas con vida.

N = N*× FQ × FHZ × FO × FL × FS

Siendo N el número de planetas con signos de vida detectables. El resto:

N*= Número de estrellas observadas

FQ = Fracción de estrellas “quietas” (estables)

FHZ = Fracción de estrellas con planetas rocosos en la zona habitable

FO = Fracción de esos planetas que se pueden observar

FL = Fracción de ellos con vida

FS = Fracción de planetas con vida en los que ella produce una señal detectable de gas

Con esta fórmula y para  N*=30 000, FQ=0.2, FHZ=0.15, FO=0.001, FL=1 y FS=0.5, se obtendría N=2, es decir, no seríamos los únicos.

Sara Seager - MIT

Sara Seager – MIT

Recuerden que la zona habitable es la definida como aquélla en que pueden darse condiciones para la vida, al menos como la conocemos. Uno de los requisitos casi inamovibles es la presencia de agua líquida, como ocurre aproximadamente entre las órbitas de Venus y Marte, donde obviamente está la Tierra, en que las situaciones ambientales particulares de los planetas han derivado en diferentes resultados. Esto es muy importante ya que en teoría podemos decir que tal lugar puede albergar vida, pero al estudiarlo más detalladamente, no es un sitio muy amigable.

Por otra parte, el tiempo en el que se desarrolla una civilización capaz de comunicarse, no distingue el caso en el que se hubiese extinguido. Bajo esta perspectiva, si pasa 1 millón de años entre 2 civilizaciones así, podríamos encontrar un planeta con vida (plantas, animales, bacterias, etc.), pero en el que ya desapareció una, teniendo que esperar miles de años más para hacer contacto.

Puede verse que incluso desde el punto de vista meramente matemático, el ser humano conserva la esperanza de encontrar alguien con quien tener relaciones intergalácticas. De lo contrario, como decía el propio Carl Sagan: “Si fuéramos los únicos en este Universo, sería un gran desperdicio de espacio”, y pienso que no deja de tener razón.

Enlaces de interés:

Sara Seager, 2013, MIT: “An Equation to Estimate the Probability of Identifying an Inhabited World Within the Next Decade”

Space.com, 2013: Entrevista a Sara Seager

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